Funktion von Lambdasonden in Heizungssystemen

Lambdasonden werden hauptsächlich bei der Abgasregelung eingesetzt. Bei Heizkesseln misst eine Lambdasonde den Sauerstoffgehalt des Abgases, sodass immer ein optimales Verbrennungsgemisch vorherrscht. Das Signal der Lambda-Sonde wird dann (u.a. in Brennwertheizungen) zur Bestimmung der notwendigen Drehzahl des Gebläses genutzt, das die Zufuhr der Verbrennungsluft regelt.

Eine Lambdasonde (auch "λ-Sonde" genannt) hat die Aufgabe, den Sauerstoffgehalt im Brennraum oder im Abgaskanal zu messen und diesen mit dem Sauerstoffgehalt der momentanen Atmosphärenluft zu vergleichen. Hieraus berechnet die Heizungssteuerung das Verbrennungsluftverhältnis λ (Verhältnis von Verbrennungsluft zu Brennstoff) und passt bei Abweichungen vom Sollwert den Verbennungsvorgang entsprechend an.

• Liegt ein Luftüberschuss vor (es verbleibt unverbrauchter Sauerstoff im Abgas), dann liegt das Verbrennungsluftverhältnis > 1
• Verbleibt kein unverbrauchter Sauerstoff im Abgas, liegt ist Verbrennungsluftverhältnis = 1
• Herrscht ein Sauerstoffmangel liegt das Verbrennungsluftverhältnis < 1

In der Regel werden Geräte in Europa mit einem λ > 1,3 eingestellt, um die Schadstoffemissionen den Normen DIN EN 15502 Heizkessel für gasförmige Brennstoffe und DIN EN 676 Gebläsebrenner für gasförmige Brennstoffe einzuhalten.

In Heizungssystemen mit Heizkesseln dienen diese Werte der Lambdasonde dazu, dass anhand des Sauerstoffgehalts des Abgases immer ein optimales Verbrennungsgemisch vorherrscht. Das Signal der Lambda-Sonde wird dann (u.a. in Brennwertheizungen) zur Bestimmung der notwendigen Drehzahl des Gebläses genutzt, das die Zufuhr der Verbrennungsluft regelt.

Die Lambda-Regelung ermöglicht so u.a. bei Öl- und Gas-Brennwertheizungen, aber auch bei Holzheizungen (z. B. Hackschnitzel und Pelletheizungen) die bei unterschiedlichen Gasqualitäten für eine optimale Verbrennung nötige Zufuhr an Luftmenge. So wird eine Verbrennung mit minimalen Anteil an nicht verbrannten Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxid ermöglicht.

Die Reduzierung der Emissionen resultiert aus der erhöhten Kühlung der Verbrennungsgase durch die zugeführte Luft, sodass thermische Stickoxide reduziert werden. Ebenfalls wird der Anteil gesenkt, da mehr Sauerstoffmoleküle im Verbrennungsgemisch vorliegen und die Wahrscheinlichkeit auf eine vollständige Reaktion von Brennstoff und Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid und Wasser erhöht. So wird zudem vermieden, dass ein unnötig hoher Luftüberschuss entsprechende Abgasverluste verursacht.

Lambda-Sonden dienen überdies dazu, einen modulierenden Heizbetrieb zu realisieren, indem bei jeder Leistung die Luftmenge der jeweiligen Brennstoffmenge angepasst werden kann. Die Steuerung der Heizung über eine Lambdasonde ist auch dann sinnvoll, wenn der Brenner nicht mehr optimal verbrennt oder der Schornsteinzugs ungleichmäßig ausgebildet ist. Dann kann bei z. B. bei Ausfall des Gebläses auch die Gaszufuhr gestoppt werden.